Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
На уроке по теме "Успехи селекции" учащиеся обобщают фактический и теоретический материал
по основам селекции. Углубляют знания об использовании сортов растений и пород животных в
настоящее время в фермерском хозяйстве и на приусадебном участке....
05 06 2026 15:39:41
В настоящее время, на наш взгляд, одной из наиболее эффективных форм реализации метапредметных связей являются интегрированные уроки. Данная разработка является примером проведения такого рода уроков. Урок опирался на знания, полученные учащимися на предыдущих занятиях по географии, биологии и другим предметам: истории, краеведения. Представленный урок соответствует ФГОС второго поколения....
04 06 2026 8:31:30
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Представлена разработка одного из цикла уроков по теме «Опopно-двигательная система». Урок является примером использования интеpaктивного пособия «Мышцы», созданного автором. Пособие применяется на всех этапах урока: как для иллюстрации объяснения нового материала, так и на этапе актуализации, закрепления и первичного контроля усвоения знаний....
03 06 2026 21:16:16
Элективный курс по биологии и экологии «Авиация и медицина XXI века» (разработано Л.А.Суриловой, учителем биологии и экологии гимназии № 1519 г. Москвы). Предпрофильная подготовка – это система педагогической, психологической, информационной и организационной деятельности, способствующая самоопределению учащихся в выборе дальнейшей профессии....
02 06 2026 13:21:18
Интегрированный урок «Математическое путешествие в мир растений Ульяновской области» расширяет знания о растениях своего края. Учитель проводит с детьми биолого-математический диктант....
01 06 2026 22:20:10
Об интернет-тренажерах, как одной из форм дистанционного обучения....
31 05 2026 18:53:54
Цель урока: формирование у учащихся понятия о семействе Пасленовые....
30 05 2026 1:44:45
Сформировать знания о хаpaктерных признаках грибов как самостоятельного царства живой природы, об особенностях строения и жизнедеятельности шляпочных грибов, о съедобных и ядовитых грибах....
29 05 2026 17:34:18
Метод проектов при изучении данной темы позволяет, опираясь на имеющиеся у учащихся знания, проследить возникновение и развитие эволюционных представлений, становление систематики, т.е. изучить историю биологии дедуктивно, выполняя пpaктические задания, оформляя свою работу в виде презентации и докладов....
28 05 2026 17:25:33
Автор анализирует умение учащихся самостоятельно работать по предложенной теме, проводить анализ информации. Задачи урока: активизировать учебную и познавательную деятельность учащихся; познакомиться с основными гипотезами происхождения жизни, провести их анализ; проследить историю данного вопроса с древних времён до настоящего времени....
27 05 2026 3:25:52
Урок рассматривается по программе углубленного изучения биологии в 7-м классе «Многообразие живых организмов», составленной в соответствии с государственным общеобязательным стандартом общего среднего образования по предмету. Урок знакомит учащихся с альтернативными таксономическими категориями, расширяет кругозор. Данная тема не предусмотрена в школьном курсе биологии, но дает возможность учащимся расширить представления о многообразии органического мира....
26 05 2026 4:31:17
Разработка урока природоведения в 5-м классе (учебник А.А. Плешакова, Н.И. Сонина). Занятие проводится с целью познакомить учащихся со строением и многообразием клеток; раскрыть значение органоидов клетки; сформировать понятия об оболочке, цитоплазме, ядре и пластидах; познакомить с историей увеличительных приборов.
...
25 05 2026 23:56:20
План-конспект урока составлен для занятия, рассчитанного на один академический час в непрофильном классе. Урок интегрирован с химией. Целью урока является систематизация знаний о химическом составе клетки, развитие логического мышления через сравнение структуры ДНК и РНК.
...
24 05 2026 2:58:57
Урок проводится для того, чтобы подвести итог ряда уроков, проведенных ранее, закрепить знания, выяснить пробелы в изученной теме и дать дополнительный материал по теме "Птицы" в 7-м классе....
23 05 2026 2:36:55
В ходе урока задания представлены в виде конкурсов в игровой форме, что позволяет развивать творческое мышление, логику, интеллектуальный потенциал, интерес к предмету....
22 05 2026 17:26:39
Мастер-класс подразумевает метапредметный подход, при изучении темы «Кровь», позволяет рассмотреть причины изменения уровня сахара крови....
21 05 2026 8:30:25
Урок-экскурсия проводится в сентябре (мае) для учащихся старших классов. Экскурсия может проводиться в городском парке, лесу (или, в крайнем случае, на пришкольном участке). При этом учащимся отводится самая активная роль. Контроль по экскурсии предлагается в форме отчета, который готовят сами учащиеся в качестве домашнего задания....
20 05 2026 0:53:30
Интегрированный урок-панорама по природоведению формирует у пятиклассников способность открывать страницы прошлого в изучении вопросов мироздания, таких наук как астрономия, история, биология, литература, постигать их смысл и ценность. Позволяет формировать у учащихся целостную научную картину происхождения нашей планеты Земля.
...
19 05 2026 15:52:42
Цель урока: показать, что строение листа соответствует его функциям. Урок проводится с ИКТ-, игровыми, здоровьесберегающими технологиями и взаимоконтролем....
18 05 2026 13:25:57
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: познакомиться с органоидами клетки, их функциями; обобщить и систематизировать знания о строении клетки; познакомиться со строением и функциями органоидов клетки; сформировать навыки пpaктического применения знаний....
17 05 2026 10:55:31
Урок биологии в 8-м классе направлен на развитие коммуникативной и проектной компетентности учащихся, предполагает опору на их субъектный опыт. Презентация, включенная в урок, является продуктом самостоятельной поисковой деятельности учеников. В урок включены дифференцированные задания для групповой самостоятельной работы, возможности выбора вида деятельности учениками. Урок позволяет обучающимся освоить большую часть информации самостоятельно, проявив поисковые способности....
16 05 2026 21:33:57
Урок-исследование устанавливает особенности, хаpaктерные для скелета человека и причины, их вызвавшие. Цель: развивать у учащихся умение выделять главное, существенное в изучаемом материале, умение сравнивать, обобщать, логически излагать мысли; самостоятельность в ходе исследовательской работы и решения проблемных ситуаций; формировать основные мировоззренческие идеи....
15 05 2026 14:41:52
На уроке рассматриваются особо охраняемые территории Омской области, в частности Баировский республиканский государственный комплексный заказник. Какие виды животных охраняются на территории Баировского заказника. В основе игровой части урока – материалы связанные с Красной книгой Омской области....
14 05 2026 11:39:24
Модульная технология ориентирована на активную самостоятельную учебную деятельность школьников, которая способствует быстрому и качественному усвоению содержания учебного материала. Учитель вступает здесь как организатор обучения, консультант, помощник учащихся. На этапе «Рефлексия» дети подводят итог результативности своей работы через «Лист самопроверки» - каждый выставляет себе оценку с учётом набранных баллов.
...
13 05 2026 6:46:18
В 5-м классе уроки изучения материала темы «Отличие живого от неживого» направлены на формирование понятия о свойствах живой материи, о взаимосвязи живой и неживой природы, о веществах, входящих в состав живых организмов. Данные понятия, являясь общими для цикла естественнонаучных дисциплин, развиваются на протяжении всего периода изучения физики, химии, биологии и географии в школе. Учитывая эти условия мы посчитали целесообразным использовать технологию педагогической мастерской....
12 05 2026 11:58:13
В статье описывается опыт работы по данной теме. Организация учебно-исследовательской деятельности учащихся на уроках биологии является одним из путей развития познавательной активности учащихся, но недостаточно вести эту работу в рамках урока, целесообразно продолжать ее во внеурочное время....
11 05 2026 7:59:36
Представленная презентация может быть использована при изучении тем «Генетика человека», «Селекция животных»....
10 05 2026 21:14:58
В работе даётся представление об исследовательской деятельности школьников. Говорится о значении экспериментальной работы учащихся. Приводятся примеры организации исследовательской деятельности в эколого-биологическом лицее. На примере растений рассматриваются основные факторы роста и развития. Рекомендуется в работе для учителей технологии, биологии....
09 05 2026 20:24:47
Цель мероприятия - систематизировать и обобщить знания обучающихся по темам: "Опopно-двигательная система", "Пищеварение", "Кровь и кровообращение", "Дыхание", "Обмен веществ". Игра проводится в упрощенной форме телевизионной передачи «Своя игра»....
08 05 2026 16:23:25
Урок биологии "Органы. Система органов. Организм" проводится в 8-м классе как заключительный по теме "Общий обзор организма человека" по программе Н.И. Сонина. Используется учебник "Биология. Человек" Н.И. Сонина, Н.Р. Сониной, 2008 года....
07 05 2026 8:16:56
Данный урок призван обобщить, повторить и проконтролировать знания учащихся по теме "Слуховой анализатор" и проведен с применением технических средств обучения. Целью урока является закрепление знаний и изучение санитарно-гигиенических правил по профилактике нарушения слуха, на разнообразных примерах. Урок проводится с использованием здоровьесберегающих технологий, что является очень актуальным в настоящее временя.
...
06 05 2026 6:14:25
Целью урока является знакомство учащихся с форменными элементами крови, демонстрация взаимосвязи строения с выполняемой функцией. Усвоение учебного материала осуществляется через работу с текстом учебника, сообщение учащегося, просмотр видеофрагмента, работу с микроскопом, беседу и решение задач.
...
05 05 2026 0:23:28
Витамины называют чудесными веществами. И это действительно так. Как оказалось, материал по этой теме чудесным образом быстро забывается. Предлагаемая форма урока помогает более образно запомнить все виды витаминов, а работа в малых группах помогает проявиться всем учащимся....
04 05 2026 22:30:24
На уроке в 5-м классе пойдет речь о большой тайне природы, которую человек все же сумел увидеть своими глазами. Пятиклассники – народ очень любопытный, поэтому даже сложные биологические термины могут воспринимать легко, особенно если это преподнести как игру, театр....
03 05 2026 16:59:36
На уроке семиклассницы учатся новому виду рукоделия - вышивке лентами розы. Одновременно повторяются темы строения цветка (биология), описание цветка
(русский язык и литература), а также даются интересные сведения о розе....
02 05 2026 12:26:21
Основным предметом изучения биологии являются "молекулы жизни", в том числе нуклеиновые кислоты, белки, которым посвящен это урок. Во многих областях химии, биологии, сельского хозяйства и медицины понятие "нуклеиновые кислоты" является основополагающим. С ними связаны все проявления свойств живого: размножение и развитие организмов, белковый и липидный обмены. На уроке рассматривается элементарный и молекулярный состав живого, функция воды и минеральных солей, строение и структура белков, виды нуклеиновых кислот, их строение и значение. ...
01 05 2026 4:29:31
Представленный урок проводится в форме собрания внутренних органов, в ходе, которого уточняются особенности работы некоторых органов и их функциональныхвозможности.
Данный материал может быть использован как самостоятельный материал или иллюстративный материал фрагмента урока....
30 04 2026 20:25:44
Обе группы элементов важны для растений, так как входят в состав сложных органических и минеральных соединений, принимающих участие в процессах жизнедеятельности, формировании тканей и органов и пр....
29 04 2026 7:34:52
В ходе урока у учащихся формируются ключевые биологические понятия: дыхание, обмен веществ, различие и взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза.
...
28 04 2026 8:39:15
Цель — обеспечить в ходе урока знание учащимися отличительных признаков отряда чешуекрылых, показать значение их в природе и жизни человека, познакомить с многообразием представителей отряда чешуекрылых, обитающих в Московской области.
...
27 04 2026 7:41:31
В ходе урока учащиеся применяют полученные знания о модификационной изменчивости на пpaктике, проводят мониторинг первоцвета - весеннего горицвета, с использованием различных методик, в полевых условиях. На уроке воспитываются патриотические чувства, активная жизненная позиция, осуществляется природоохранная деятельность, реализуются творческие способности. Учащиеся самостоятельно приобретают знания, работают с научной литературой, мультимедийными источниками информации, различные сведения об адонисе узнают из Интернета, учатся понимать и ценить красоту, богатство природы....
26 04 2026 12:48:50
Ф.Энгельс прямо писал, что труд создал самого человека. Труд — это плановая деятельность, связанная с применением специальных орудий, изготовленных с помощью других орудий. Способностью создавать орудия обладают только люди, у которых в процессе эволюции появилось абстpaктное мышление....
25 04 2026 15:50:44
Задачи: расширить знания учащихся по особенностям выращивания плодово-ягодных культур; показать межпредметную связь математики и биологии; способствовать развитию приемов умственной деятельности....
24 04 2026 0:58:25
Материал позволяет систематизировать изученный материал, организовать самостоятельную исследовательскую деятельность, работать с понятиями в системе их применения, реализуя межпредметные связи. ...
23 04 2026 20:42:23
Данная разработка урока может быть использована при изучении лишайников в 5-м классе и на факультативных занятиях. Инструктивная карточка позволяет ребятам самостоятельно добывать знания о лишайниках, использовать эти знания в пpaктической деятельности. Особенно уделить внимание на экологическую сторону произрастания этих объектов в живой природе....
22 04 2026 15:47:39
Заражение лептоспрозом происходит при контакте с разносчиком болезни. Инкубационный период лептоспир составляет от 2 дней до 2 недель....
21 04 2026 1:40:52
«Omne ex owo» - «все из яйца» - так переводится это название. Данное занятие проводится при изучении в курсе зоологии строения яйца птиц. Цель мастерской — посредством творческого поиска обеспечить понимание учащимися уникальности устройства яйца птиц и развёртывания программы формирования цыплёнка.
...
20 04 2026 11:42:24
Использование ИКТ делает урок современным, научным и содержательным. Предлагается опыт использования УМК авторов В.Б.Захарова Н.И.Сонина «Биология. Многообразие живых организмов.7 класс». В основе урока – интеpaктивная и самостоятельно-поисковая деятельность учащихся.
...
19 04 2026 12:45:11
Мы все любим играть, а дети очень азapтные игроки и всегда с удовольствием включаются в этот процесс. Благодаря игровым приемам удается решить многие важные вопросы, а именно заинтересовать ребят, повысить самооценку, позволить им самовыразиться. Конкурс был создан прежде всего для талантливых и способных детей 6-х классов. ...
18 04 2026 10:22:18
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
